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首次公開演示麻醉手術|科學史上的今天:10/16

張瑞棋_96
・2015/10/16 ・1143字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 515 ・六年級

1846年的今天,波士頓的麻省總醫院(Massachusetts General Hospital)的手術廳坐滿了醫師與學生,準備觀摩一場號稱可以令病患完全無痛的開刀手術。

莫頓公開示範切除腫瘤的麻醉手術。圖片來源:granger

是的,當時外科手術仍然是場醫生艱難、病患痛苦的奮戰過程。雖然可以利用鴉片、大麻或酒精來減輕疼痛,但尚無可以達到深度麻醉的有效方法。

觀眾們多半心存懷疑,準備幸災樂禍地看場好戲。因為去年有位牙醫師威爾斯(Horace Wells)也在這個手術廳要展示麻醉效果,他先讓志願上台的學生吸了笑氣(N2O),再動手拔牙,結果學生仍疼得大叫,威爾斯就在哄堂大笑與譏罵聲中狼狽地落荒而逃。

威爾斯最初因為是跟朋友去看「笑氣秀」,發現自告奮勇上前嘗試的朋友下台後仍一直猛笑,竟然渾然不覺自己腳部碰撞受傷,因此才想到可以用笑氣來麻醉。他決定先拿自己做實驗,他吸了笑氣之後,請朋友幫他拔牙,果然不覺疼痛,才信心十足地前來醫學院示範,不料落得如此下場。可憐的威爾斯,羞愧地關掉牙醫診所,改當四處巡迴的推銷員。然而,他內心卻仍耿耿於懷,繼續拿自己做麻醉實驗,最後竟成癮發瘋,於1848年自殺身亡。

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如今要來手術廳展示麻醉效果的莫頓(William T. G. Morton)跟威爾斯也有段淵源,兩人曾合開牙醫診所。沒錯,莫頓也是牙醫,因此學生們更是不抱期待。不過,莫頓這次帶來的可是他稱為「letheon」的新麻醉藥,兩個星期前他成功替患者麻醉拔牙,哈佛醫學院教授華倫(John Warren)看到報紙報導後,請他於今天來公開示範。

病床上躺的是脖子長了腫瘤的病患,他吸了letheon後沉沉睡去,華倫動刀切除腫瘤,病人全程毫無反應。手術後病人悠悠醒來,華倫確認病人無礙後,向全場宣布:「各位,這可不是騙人的。」這場成功的麻醉手術傳遍全世界,各國醫師紛紛效法,開啟了外科手術的新紀元。

莫頓大出風頭,卻未因此名利雙收,原來他所用的麻醉藥就只是已有三百年歷史的乙醚,他故意另取新名以申請專利。事實上,是化學教授傑克森告訴他乙醚有此作用的,而且隆恩醫生(Crawford W. Long)早在1842年3月30日就率先用來麻醉病人,摘除腫瘤。莫頓申請專利一事傳開後,他們兩人才出面表達異議。

回顧起來,如果隆恩不要藏私,就能提早幾年促成醫學的進步。其實日本的華岡青洲也是在1804年就用他發明的「通仙散」幫一名婦女麻醉,切除胸部腫瘤,但就像華陀在西元二世紀就發明的「麻沸散」,都因為他們敝帚自珍,不願公開配方而未對東方醫學產生正面影響。莫頓雖然備受抨擊,還不得善終(尚未半百就中風落水而亡),但說起來,他還是有功於麻醉手術的普及啊!

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本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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張瑞棋_96
423 篇文章 ・ 1016 位粉絲
1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。

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地震之島的生存法則!921地震教育園區揭開台灣的防災祕密
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/09/20 ・4553字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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為什麼台灣會像坐在搖搖椅上,總是時不時地晃動?這個問題或許有些令人不安,但卻是我們生活在這片土地上的現實。根據氣象署統計,台灣每年有 40,000 次以上的地震,其中有感地震超過 1,000 次。2024年4月3日,花蓮的大地震發生後,台灣就經歷了超過 1,000 次餘震,這些數據被視覺化後形成的圖像,宛如台北101大樓般高聳穿雲,再次引發了全球對台灣地震頻繁性的關注。

地震發生後,許多外國媒體擔心半導體產業會受影響,但更讓他們稱奇的是,台灣竟然能在這麼大的地震之下,將傷害降到這麼低,並迅速恢復。不禁讓人想問,自從 25 年前的 921大地震以來,台灣經歷了哪些改變?哪些地方可能再發生大地震?如果只是遲早,我們該如何做好更萬全的準備?

要找到這些問題的答案,最合適的地點就在一座從地震遺跡中冒出的主題博物館:國立自然科學博物館的 921地震教育園區。

圖:跑道捕捉了地震的瞬間 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

下一個大地震在哪、何時?先聽斷層說了什麼

1999年9月21日凌晨1點47分,台灣發生了一場規模7.3的大地震,震央在南投縣集集鎮,全台 5 萬棟房子遭震垮,罹難人數超過 2,400 人。其中,台中霧峰光復國中校區因車籠埔斷層通過,地面隆起2.6公尺,多棟校舍損毀。政府決定在此設立921地震教育園區,保留這段震撼人心的歷史,並作為防災教育的重要基地。園區內兩處地震遺跡依特性設置為「車籠埔斷層保存館」和「地震工程教育館」。

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車籠埔斷層保存館建於原操場位置,為了保存地表破裂及巨大抬升,所以整體設計不採用樑柱結構,而是由82根長12公尺、寬2.4公尺、重約10噸的預鑄預力混凝板組成,外觀為曲線造型,技術難度極高,屬國內外首見,並榮獲多項建築獎。而地震工程教育館保留了原光復國中受損校舍,讓民眾親眼見證地震的驚人破壞力,進一步強調建築結構與安全的重要性。毀損教室旁設有由園區與「國家地震工程研究中心」共同策劃的展示館,透過互動展示,讓參觀者親手操作,學習地震工程相關知識。

國立自然科學博物館地質學組研究員蔣正興博士表示,面積上,台灣是一個狹長的小島,卻擁有高達近4000公尺的山脈,彰顯了板塊激烈擠壓、地質活動極為活躍的背景。回顧過去一百年的地震歷史,從1906年的梅山地震、1935年的新竹-台中地震,到1999年的921大地震,都發生在台灣西部,與西部的活動斷層有密切關聯,震源位於淺層,加上人口密度較高,因此對台灣西部造成了嚴重的災情。

而台灣東部是板塊劇烈擠壓的區域,地震震源分佈更廣。與西部相比,雖然東部地震更頻繁,但由於人口密度相對較低,災情相對較少。此外,台灣東北部和外海也是地震多發區,尤其是菲律賓海板塊往北隱沒至歐亞板塊的隱沒地震帶,至沖繩海槽向北延伸,甚至可能影響到台北下方,發生直下型地震,這種地震因震源位於城市正下方,危害特別大,加上台北市房屋非常老舊,若發生直下型地震,災情將非常嚴重。

除了台北市,蔣正興博士指出在台灣西部,我們特別需要關注的就是彰化斷層的影響,該斷層曾於1848年發生巨大錯動。此外,我們也需要留意西南部的地震風險,如 1906 年的梅山地震。此兩條活動斷層距今皆已超過 100 年沒活動了。至於東部,因為存在眾多活動斷層,當然也需要持續注意。

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我們之所以擔心某些斷層,是因為這些區域可能已經累積了相當多的能量,一旦達到臨界點,就會釋放,進而引發地震。地質學家通常會沿著斷層挖掘,尋找過去地震的證據,如受構造擾動沉積物的變化,然後透過定年技術來確定地震發生的時間點,估算出斷層的地震週期,然而,這些數字的計算過程非常複雜,需要綜合大量數據。

挑戰在於,有些斷層的活動時間非常久遠,要找到活動證據並不容易。例如,1906年的梅山地震,即使不算久遠,但挖掘出相關斷層的具體位置仍然困難,更不用說那些數百年才活動一次的斷層,如台北的山腳斷層,因為上頭覆蓋了大量沉積物,要找到並研究這些斷層更加困難。

儘管我們很難預測哪個斷層會再次活動,我們仍然可以預先對這些構造做風險評估,從過往地震事件中找到應變之道。而 921 地震教育園區,就是那個可以發現應變之道的地方。

圖:北棟教室毀損區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

921 後的 25 年

在園區服務已 11 年的黃英哲擔任志工輔導員,常代表園區到各地進行地震防災宣導。他細數 921 之後,台灣進行的六大改革。制定災害防救法,取代了總統緊急命令。修訂了建築法規,推動斷層帶禁限建與傳統校舍建築改建。組建災難搜救隊伍,在面對未來災害時能更加自主應對。為保存文化資產,增設了歷史建築類別,確保具有保存價值的建築物得到妥善照料。

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最後,則是推行防災教育。黃英哲表示,除了在學校定期進行防災演練,提升防災意識外,更建立了921地震教育園區,不僅作為教育場所,也是跨部門合作的平台,例如與交通部氣象署、災害防救辦公室、教育部等單位合作,進行全面的防災教育。園區內保留了斷層線的舊址,讓遊客能夠直觀地了解地震的破壞力,最具可看性;然而除此之外,園區也是 921 地震相關文物和資料的重要儲存地,為未來的地震研究提供了寶貴的資源。

堪稱園區元老,在園區服務將近 19 年,主要負責日語解說工作的陳婉茹認為,園區最大的特色是保存了斷層造成的地景變化,如抬升的操場和毀壞的教室場景,讓造訪的每個人直觀地感受地震的威力,尤其是對於年輕的小朋友,即使他們沒有親身經歷過,也能透過這些真實的展示認識到地震帶來的危險與影響。

陳婉茹回憶,之前有爸媽帶著小學低年級的小朋友來參觀,原本小朋友並不認真聽講,到處跑來跑去,但當他看到隆起的操場,立刻大聲說這他在課本看過,後來便聚精會神地聽完 40 分鐘的解說。

圖:陳婉茹在第一線負責解說工作 / 圖片來源:921地震教育園區

除了每看必震撼的地景,園區也透過持續更新策展,邀請大家深入地震跟防災的各個面向。策展人黃惠瑛負責展示設計、活動規劃、教具設計等工作。她提到,去年推出的搜救犬特展和今年的「921震災啓示展」與她的個人經歷息息相關。921 大地震時的她還是一名台中女中的住宿生,當時她儘管驚恐,依舊背著腿軟的學姊下樓,讓她在策劃這些展覽時充滿了反思。

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在地震體驗平臺的設計中,黃惠瑛強調不僅要讓觀眾了解災害的破壞力,更希望觀眾能從中學到防災知識。她與設計師合作,一樓展示區採用了時光機的概念,運用輕鬆、童趣的風格,希望遊客保持積極心態。二樓的地震體驗平臺結合六軸震動臺和影片,讓遊客真實感受921地震的情境。她強調,這次展覽的目標是全民,設計上避免了血腥和悲傷的元素,旨在讓觀眾帶著正向的感受離開,並重視防災意識。

圖:地震體驗劇場 / 圖片來源:921地震教育園區

籌備今年展覽的最大挑戰是緊迫的時間。從五月開始,九月完成,為了迅速而有效地與設計師溝通,黃惠瑛使用了AI工具如ChatGPT與生成圖像工具,來加快與設計師溝通的過程。

圖:黃惠瑛與設計師於文件中討論設計/ 圖片來源:921地震教育園區

蔣正興博士說,當初學界建議在此設立地震教育園區,其中一位重要推手是法國地質學家安朔葉。他曾在台灣指導十位台灣博士生,這些博士後來成為地質研究的中堅力量。1999年921大地震後,安朔葉教授立刻趕到台灣,認為光復國中是全球研究斷層和地震的最佳觀察點,建議必須保存。為紀念園區今年成立20週年,在斷層館的展示更新中,便特別強調安朔葉的貢獻與當時的操場圖。

此外,作為 20 週年的相關活動,今年九月也將與日本野島斷層保存館簽署合作備忘錄(MOU),強化合作並展示台日合作歷史。另一重頭戲則是向日本兵庫縣人與自然博物館主任研究員加藤茂弘致贈感謝狀,感謝他不遺餘力,長期協助園區斷層保存館的剖面展品保存工作。

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右圖:法國巴黎居禮大學安朔葉教授。左圖:兵庫縣立人與自然博物館主任研究員加藤茂弘
/ 圖片來源:921地震教育園區

前事不忘,後事之師

盡力保存斷層跟受創校舍,只因不想再重蹈覆徹。蔣正興博士表示,921地震發生在車籠埔斷層,其錯動形式成為全球地質研究的典範,尤其是在研究斷層帶災害方面。統計數據顯示,距離車籠埔斷層約100公尺內,住在上盤的罹難率約為1%,而下盤則約為0.6%。這說明住在斷層附近,特別是上盤,是非常危險的。由於台灣主要是逆斷層活動,這一數據清楚告訴我們,在上盤區域建設居住區應特別小心。

2018年花蓮米崙斷層地震就是一個例證。

在921地震後,政府在斷層帶兩側劃設了「地質敏感區」。因為斷層活動週期較長,全球大部分地區難以測試劃設敏感區的有效性,但台灣不同,斷層活動十分頻繁。例如 1951 年,米崙斷層造成縱谷地震,規模達 7.3,僅隔 67 年後,在 2018 年再次發生花蓮地震,這在全球是罕見的,也因此 2016 年劃設的地質敏感區,在 2018 年的地震中便發現,的確更容易發生地表破裂與建築受損,驗證了地質敏感區劃設的有效性。

圖:黃英哲表示曾來園區參訪的兒童寄來的問候信,是他認真工作的動力 / 圖片來源:921地震教育園區

在過去的20年裡,921地震教育園區不僅見證了台灣在防災教育上的進步,也承載著無數來訪者的情感與記憶。每一處地震遺跡,每一項展示,都在默默提醒我們,那段傷痛歷史並未走遠。然而,我們對抗自然的力量,並非源自恐懼,而是源自對生命的尊重與守護。當你走進這座園區,感受那因地震而隆起的操場,或是走過曾經遭受重創的教室,你會發現,這不僅僅是歷史的展示,更是我們每一個人的責任與使命。

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來吧,今年九月,走進921地震教育園區,一起在這裡找尋對未來的啓示,為台灣的下一代共同築起一個更堅固、更安全的家園。

圖:今年九月,走進921地震教育園區 / 圖片來源:劉志恆/青玥攝影

延伸閱讀:
高風險? 家踩「斷層帶、地質敏感區」買房留意
「我摸到台灣的心臟!」法國地質學家安朔葉讓「池上斷層」揚名國際
百年驚奇-霧峰九二一地震教育園區|天下雜誌

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從《哈利波特》的尖叫植物認識麻醉史!——《奇怪的生物知識增加了》
聚光文創_96
・2021/10/09 ・1915字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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  • 作者/蘇仁福、曾明騰
  • 繪者/Oliver Wei、卡斯威爾

藥到命除

麻醉用的藥物其實自古就有,例如:酒精、曼德拉草(Mandragora)、天仙子、大麻、鴉片等等,有些醫師為了減輕病人的疼痛,甚至連催眠也用上了。

酒精的麻醉歷史最為古老,據說西元前三千年,人們就已經開始將酒精運用於麻醉之上。

除了酒精,鴉片的歷史也同樣淵源流長。

西元一五〇到二〇〇年,希臘軍醫迪奧斯科里德斯(Pedanius Dioscorides),則是不做選擇兩種都要,他使用的正是在《哈利波特》中擔任解藥一角的曼德拉草。

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《哈利波特》中的「魔蘋果」(即為曼德拉草)是喜怒無常的人形植物,尖叫聲極為致命。圖/GIPHY

迪奧斯科里德斯的麻醉配方,是以紅酒燉煮曼德拉草的根部,讓病人在進行截肢手術之前喝下,目的是為了使病人陷入沉睡並幫助止痛;他也是第一位使用麻醉(Anesthesia)這個術語的人。

在越過海洋的遙遠東方,同時期的華佗,則成為醫學史上第一位使用麻醉藥——也就是鼎鼎大名的「麻沸散」——來進行外科手術的醫師。

可惜的是,無論東方西方,這些麻醉藥物的處方並沒有流傳下來,湮沒在歷史之中;幾個世紀之後,回教世界的醫生又轉身投入各種草藥的懷抱,並且藉此來為病患止痛。

這些草藥不僅劑量難以控制,止痛的效果也同樣需要打上問號。許多病人不是在手術途中,因為疼痛而呼天搶地,就是悲傷的陷入長眠,從此一睡不醒。

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圖/聚光文創提供

別擔心,在現代的手術中,這些難以預期的草藥已經不再被人們使用;然而在那個遙遠的年代,強壯的助手依然是外科手術的必備要素。

如果你想問,在沒有麻醉的手術臺上,該如何處理疼痛問題?當然是忍啊!忍無可忍,就繼續再忍!畢竟,那個年代可沒有安心亞能幫你呼呼。

英國研究、美國取樂

「乙醚」的發現,無異是麻醉史上最重要的第一步。

這個玩意兒來自於十三世紀一位煉金術士的配方,因為其味甘甘,當時還被取名為「甜礬」。一直到十七世紀,一位來自瑞士的醫生(同時也是煉金術師)──帕拉塞爾蘇斯(Paracelsus)才發現,這傢伙除了甜,居然還具備著令人意外的止痛效果。

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只可惜,身為內科醫師的帕拉塞爾蘇斯和外科手術臺不熟,因此沒能發揮乙醚的鎮痛專才。

被稱為「笑氣」的氧化亞氮(Nitrous Oxide, N2O),則為麻醉史取得另一項重大的進展。

一七二二年,英國化學家普利斯特利(Joseph Priestley)首先發現了這種氣體;一八〇〇年,同為英國化學家的戴維(Humphrey Davy)則經由觀察得知,這款氣體可以讓吸入它的人感到十分愉快,並且興奮的捧腹大笑,他因此將它稱為「笑氣」。

之後,戴維更進一步的發現(這其實是他親自吸入後的心得),笑氣,居然也可以舒緩牙痛!再之後,戴維的助手法拉第也發現,吸入乙醚和吸入氧化亞氮的效果差不多,都能夠舒緩疼痛。

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無論是乙醚還是笑氣,即便它們的止痛效果在十八世紀已逐漸為人所知,依然要等到十九世紀的中期,才真正被人們當作麻醉劑使用。

戴維的笑氣實驗。圖/聚光文創提供

散播歡樂的笑氣,在傳入大西洋對岸的美國之後,成為一種超時髦的取樂方法。

除了用以享樂,當時還有兩種醫生,對笑氣的麻醉效果深感興趣。一種是需要進行深度全身麻醉的外科醫師,至於另外一種,則是需要進行局部麻醉的牙醫師們。

當時的美國醫學院與牙醫學院的醫學生們,甚至會不定時的舉辦「乙醚狂歡會」與「笑氣派對」,號稱吸了之後,恐怖感↓ 愉悅感↑,連大腦都在顫抖抖抖抖抖。

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一八四二年,一位參加過「乙醚狂歡會」的學生根據自身經驗,向他的牙醫波普(Eljia Pope)提出建議,認為乙醚或許可以幫助需要拔牙的病患來消除疼痛。

波普真的採納了這個建議,將乙醚使用在一位需要拔牙的女病患身上,這名女病患,因此成為史上第一位經歷「無痛拔牙」的患者。

說起來,無痛拔牙可真是個好東西,時至今日,因為醫學技術的進步與麻醉的普及,(成年的)病人也因此技術,不再視拔牙為畏途(應該吧)。

——本文摘自《奇怪的生物知識增加了》,2021 年 10 月,聚光文創

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聚光文創_96
6 篇文章 ・ 6 位粉絲
據說三人出版社就算得上中型規模,也許是島嶼南方太過溫暖,我們對出版業的寒冬始終抱持著浪漫與天真。 作者們說,出版市場很艱困,但我們依然想在翻譯領軍的文學市場中,為本土的作者、原創故事發聲。 喜歡做為升學孩子減輕壓力的書,不要厚重百科類型、沒有艱澀的專有名詞,很多重大發現的背後故事更值得我們好好品味。

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差點懷才不遇的「乙醚」所掀起的麻醉風暴 ──《藥物獵人》
臉譜出版_96
・2018/09/04 ・4399字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

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編按:數千年前人類便會從植物當中尋求藥效,但大多都是知其然而不知其所以然。時至今日,藥理學、合成化學、生理學等領域輩出,藥物的開發應當也是蛋糕一塊、小菜一碟吧?

但殘酷的現實是,藥物的開發呈現的卻是與科技發展相反的倒摩爾定律(Eroom’s law);你手中能與身體產生剛~剛好反應的小小藥物,累積了不計其數的金錢、耐心和運氣。《藥物獵人》一窺藥物發現的歷史,來看看獵人們如何衝鋒陷陣吧!

被大材小用的標準藥方「乙醚」

來自瑞士與德國的鍊金配方師帕拉塞爾蘇斯,是與科達斯同時代的人。他曾寫道,乙醚能讓雞昏睡「好一段時間」,且不會對雞隻造成傷害。不過,帕拉塞爾蘇斯並未想過,乙醚也可用來讓人類昏睡。同樣地,科達斯審慎實驗,耐心記錄下乙醚的幾種醫療用途,但是沒有紀錄顯示,他知道乙醚可做為麻醉劑。科達斯的乙醚配方在後續三個世紀,是醫用藥典裡的標準藥方,但卻沒有得到應有的重視,它可當做化學溶劑,也是頭痛、暈眩、癲癇、痲痺、歇斯底里、風濕病與諸多疑難雜症的用藥(想必非常沒用)。即使到了 19 世紀,最有遠見的醫師對於礬油用途的想法,仍不比中世紀藥師高明到哪裡去。

乙醚 (C2H5)2O。 圖/wikipedia

1812 年《新英格蘭醫學雜誌》(New England Journal of Medicine)創刊號的第一頁,出現了乙醚的建議用途。約翰.沃倫醫師(Dr. John Warren, 1753-1815)是哈佛醫學院的創辦人之一,是當時相當德高望重的人,他在期刊創刊號發表了一篇治療心絞痛的文章。心絞痛發作時,會覺得胸口被擠壓,相當疼痛。如今我們知道心絞痛是心臟缺氧所造成,但沃倫缺乏足夠的心絞痛知識,於是他推論出一套療法如下(但未必可信):腳泡熱水、放血、硝酸銀、惡臭樹膠、吸菸、鴉片,最後則是乙醚。

乙醚不僅是醫師推薦的心絞痛療法,到了 1830 年,一般人都知道乙醚是娛樂性毒品。比方說,維多利亞時代衣著拘謹的富家子弟,就會在宴會中使用乙醚狂歡,只為進入痴痴傻笑的狀態。他們吸了礬油的揮發氣體之後,走起路來踉蹌歪扭,有時撞到家具,甚至昏了過去。醫師也會把乙醚當做處方,用來消毒,或當做清潔溶液、咳嗽藥的去痰劑、驅風劑(治療脹氣),更令人難以置信的是,有時還結合更有效的芳香氨醑(aromatic spirits of ammonia),以臭味刺激昏倒的人。

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不過,乙醚存在這麼久以來,倒是有一種醫療用途還沒被發現

維多利亞時代貴族極講求日常道德與禮儀規範,乙醚狂歡是少數可以放縱的時刻。 圖/《Victoria》劇照 via IMDb

在那個外科手術沒有殺菌與麻醉的危險年代

在 19 世紀中葉以前,外科手術並不常見。原因之一是外科手術很危險,任何手術都難逃感染的後果,病患最後仍常難逃一死。在 19 世紀晚期的疾病細菌論確立前,人們鮮少執行殺菌法。原因之二更糟,時人關於感染途徑的知識若非過於簡單,就是完全不存在,因此若非必要,不會動刀。

而最後一點則是,當時外科手術是不使用任何麻醉劑的,過程痛苦得不得了。

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18 世紀的截肢手術。 圖/wikipedia

很難想像在沒有麻醉劑之前,外科手術究竟如何進行。不過我們可從喬治.威爾森(George Wilson)的說法中略知一二。威爾森是知名的醫學教授,在 1834 年面臨足部截肢的命運。他敘述了這恐怖的過程:

我感到巨大、黑暗的恐慌,有如遭到人神遺棄,幾近絕望。恐懼席捲我的理智,戰勝我的心靈。我樂於遺忘,卻永難忘懷。手術過程不僅引起疼痛,且感知莫名敏銳,即使有經驗的病人早已告訴我會有這情況,但如今回想起來,器具擺開時多令我不寒而慄,駭人景象歷歷在目:止血器扭轉、劃下的第一刀、以手指觸摸截下的骨骼、壓在皮片上的海綿、綁起血管、縫起皮膚、切下的肢體血淋淋放在地上。

在 19 世紀上半葉,手術是緊急的醫療手段,例如透過截肢來防止壞疽奪命、將感染的膿瘡引流,或以膀胱切開術來清除結石(這是少數比手術本身更痛苦的疾病)。手術刀下的病人會痛苦扭曲,根本不可能講究細膩的下刀技術。手術要能成功,最佳策略就是速戰速決。程序愈快完成,病人就能少點疼痛,也愈不會痙攣。

19 世紀初,觀看手術的人會坐在長廊,拿出懷錶,計算手術總時間。比方說,蘇格蘭外科醫師羅伯特.李斯頓(Robert Liston, 1794-1847)在倫敦大學學院醫院(University College Hospital)動手術時,便是以手法快速馳名。他曾在一次腿部截肢手術中,匆忙間連病人的睪丸也切掉了。在另一次快速的截肢手術中,李斯頓雖然饒過病人的睪丸,卻意外切斷助理的兩根手指。後來病人與助理雙雙死於壞疽,而一名在旁觀看這場手術的人,看見李斯頓匆忙揮舞手術刀,刀子戳破了外套,還以為李斯頓被戳死,因此嚇得休克,一命嗚呼。

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在麻醉劑出現之前的年代,手術就是這麼危險。

如何不疼痛?牙醫威廉.莫頓的乙醚實驗

由於減輕手術疼痛的需求相當迫切,醫師開始試驗諸多可能當成麻醉劑的東西。酒精、印度大麻製劑(hashish)與鴉片都曾入列,但效果差強人意。雖然這些東西可稍微讓感知遲鈍,卻不足以麻痺手術刀割開肌肉的痛楚。至於物理學的應用方法,例如把肢體放在冰中,或者用止血器使之麻木也都無法奏效。疼痛總能趁虛而入。有些外科醫師比較大膽,甚至過分到把病人掐昏,或是乾脆重擊頭部,讓病人失去意識──盡管多數醫師懷疑這樣是否利大於弊。

在 19 世紀外科醫師所受的訓練中,血腥就和空氣一樣稀鬆平常,病人會不停扭動與吶喊,而手術就是要快手快腳。或許正因如此,一名不屬於外科的醫師開始思考能不能無痛手術。他便是波士頓牙醫威廉.莫頓(William T. G. Morton, 1819-1868)。

1843 年,24 歲的莫頓娶了前國會議員的姪女伊麗莎白.惠特曼(Elizabeth Whitman)。惠特曼家世顯赫,有貴族血統的父母看不起莫頓的職業──當時牙醫的地位不比理髮師高到哪去。惠特曼夫婦雖答應女兒嫁給莫頓,但條件是,莫頓要學地位崇高許多的醫學。

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威廉.莫頓的乙醚麻醉實驗,徹底改變了世界醫療史。 圖/wikipedia

1844年秋天,莫頓乖乖進入哈佛醫學院,這時他上了查爾斯.湯瑪斯.傑克遜醫師(Dr. Charles T. Jackson, 1805-1880)的化學課。傑克遜熟稔乙醚的藥理特性,包括麻醉效果。但,即使傑克遜這樣優秀的執業醫師,顯然也未曾認真思考過在外科手術中使用乙醚的可能性。莫頓在傑克遜的一堂課中學到乙醚,而乙醚能讓人昏睡的強烈功用令他深感興趣,於是他以自己的寵物犬做實驗,並記錄道:

1846 年春,我以美國水獵犬做實驗,把牠的頭塞進底部有硫醚(sulfuric ether)的廣口瓶……牠吸入揮發氣體,不一會兒就在我手上完全癱軟。之後,我把瓶子移開。大約過了三分鐘,牠醒過來,大聲吠叫,蹦蹦跳跳進入十呎外的水潭中。

莫頓也以母雞和幾條金魚做實驗,全都癱軟。經過幾次成功經驗,莫頓自己鼓起了勇氣,吸入這聞起來有甜味的氣體。他昏了過去,之後又完全恢復,沒發現任何明顯的不良後果。最後,莫頓認為把乙醚應用在真正病患身上的時機到了。莫頓在他的波士頓診所執行了世上第一次無痛拔牙,拔的是一名商人的爛牙。根據記載,這位感激涕零的商人名叫艾本.佛洛斯特先生(Mr.Eben Frost):

傍晚時,一名男子進來,看起來疼痛不堪,想要拔牙。他說他很怕手術,因此詢問能不能先催眠。我告訴他,我有更好的東西。於是我將手帕用乙醚浸濕,交給他,讓他吸入。他幾乎馬上失去意識。當時天已黑,海頓醫師(Dr. Hayden)提著燈,而我用力拔掉這對尖齒。病人脈搏沒有什麼變化,肌肉也沒有放鬆。他一分鐘後恢復,根本不知道發生了什麼事。

眾所矚目在公開手術中的乙醚測試

1846 年 10 月 1 日,《波士頓日報》(Boston Daily Journal)刊登了莫頓的神奇實驗手術過程。這事傳到亨利.畢格羅(Henry Bigelow)的耳中,他是哈佛醫學院的年輕外科醫師。畢格羅很有興趣,說服麻州總醫院(Massachusetts General Hospital)聲望卓越的外科醫師主任,為莫頓安排公開測試。這可是大事一樁,堪稱 19 世紀醫學界的《美國偶像》選秀賽(American Idol)。麻州總醫院是當時全美國最受敬重的醫院,外科醫師主任是享譽全國、六十八歲的約翰.柯林斯.沃倫(John Collins Warren)。沃倫曾在父親創辦的哈佛醫學院擔任院長,也是《新英格蘭醫學雜誌》的重要推手。

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這會兒突然事關重大,莫頓自知,他得承擔起極大的風險。在默默無聞的牙醫診所玩弄乙醚是一回事,畢竟沒有人對於粗魯任性的牙醫這門偽專業有多大期待。但是在醫學體系裡的菁英面前,於攸關生死的外科手術中測試藥物的性質,又是另一回事。1846 年 10 月 16 日,超過五十名心存懷疑的觀眾聚集在麻州總醫院手術堂,包括諸多美國頂尖外科醫師。有些人是真心好奇乙醚的效果,但大部分是想看一名江湖騙子公開出糗。

這次病患名為愛德華.吉爾伯特.亞伯(Edward Gilbert Abbott),頸部有個鼓起的巨大腫瘤。切除這腫瘤將會疼痛不堪──至少過去經驗是如此。現場有兩名壯漢護理員待命,準備和平常一樣,負責按住手腳胡亂揮舞、尖聲吶喊的病人。但是這次會不會有所不同呢?

觀眾坐在高處的成排座椅,病人被推進手術劇場。沃倫站在一旁等待。時鐘滴答滴答響,一分一秒過去,手術開始的指定時間已經過了,但莫頓沒有出現。沃倫轉身朝向觀眾說:「莫頓醫師沒來,他應該是有事。」病人咬緊牙關,外科醫師舉起手術刀。

美國畫家 Thomas Eakins 描繪賓州大學 David Hayes Agnew 醫生手術課的畫作。 圖/wikipedia

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忽然,莫頓大步走上舞台。他遲到乃事出有因。由於過去未曾有人在外科手術中使用乙醚,因此缺乏讓乙醚穩定揮發的應用方法。莫頓一直忙著打造新儀器:一種圓底的化學燒瓶,裡面有泡過乙醚的海綿。燒瓶有兩個和銅管相連的開口,透過精巧的皮片裝置,可從一個開口中抽出乙醚海綿上方的空氣,並讓患者從另一個洞口吸氣。

沃倫後退一步說:「先生,您的病人已準備就緒。」莫頓就在沉默卻不帶同情的目光中,用他精心設計的玻璃道具來施打乙醚。病人慢慢吸了幾口揮發氣體之後,雙眼便緩緩閉上。莫頓對外科醫師說:「沃倫醫師,您的病人已準備就緒。」

手術於是展開。手術刀深深劃入病人脖子時,病人毫無反應。即使如此,他胸部緩緩起伏,顯示他還活著,且有呼吸。觀眾莫不瞠目結舌。如今,我們把麻醉劑視為理所當然,但當時的醫師肯定認為這有如魔法—某種神奇物質能讓心靈完全失去感知,然而身體的生理運作卻不受影響。這是醫學革命性的一刻,就像火藥對戰爭的影響,或是飛機為交通帶來創新。手術結束時,沃倫醫師轉身面對觀眾說:「各位先生,這絕非胡說八道。」

話一傳開之後,乙醚馬上成為每項大型手術的必備要件,需求量暴增。但是要滿足龐大的客訂需求,卻有很大的障礙。乙醚不容易製造,這需要先進的化學調配技術,那是藥房專業之外的範疇了。

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本文摘自《藥物獵人》,臉譜出版,2018 年 4 月出版。

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